1.재료
본 실험의 재료는 제주도에서 생산되는 온주밀감 중 90%이상을 차지하고 있는 궁천조생(Citrusunshiu Marc.Cv.Miyagawa)을 사용하였다.특히 시험의 정밀 성을 기하기 위해 각각의 처리조건 별로 시료를 달리 하였다.처리조건은 열처리 를 기본으로 하여 처리 시 습도,포장필름,온도 별로 검토하였다.
열처리 시 습도조건이 과실품질에 미치는 영향을 검토하기 위한 실험에서는 2009년 11월 초순,서귀포시 남원읍 하례리에 소재한 25년생 감귤나무가 식재된 감귤과원에 다공질 필름(Tyvek DuPont,Japan)멀칭재배를 하여 가용성고형물 함량이 11oBrix 이상,산함량이 1.3% 이상인 과실을 선별하여 이용하였다.수확 방법은 균일한 샘플을 채취하기 위하여 수체의 상․중․하 부분으로 구분한 후 중간부분에서 품질이 비교적 일정한 수체 바깥쪽 과실을 위주로 수확하였다.수 확된 과실은 육안으로 상처과와 비상품과를 제거하여 건전과를 선별하였다.
열처리 시 과실포장용 필름종류가 과실품질에 미치는 영향을 검토하기 위한 실험에서는 서귀포시 남원읍 하례리에 위치한 감귤시험장 내 시험포장에서 재배 되고 있는 20년생 나무에서 수확한 과실을 재료로 이용하였다.2009년 11월 말에 수확하여 약 30일 동안 저장한 후 육안으로 과실의 상태를 검토하여 건전과를 선별한 뒤 시료로 사용하였다.
열처리에 적합한 온도조건을 설정하기 위한 실험재료로는 2009년 11월 말,서 귀포시 대정읍 무릉리에 위치한 25년생 나무가 식재된 농가 과수원에서 다공질 필름을 이용하여 재배된 과실을 수확하여 사용하였으며,위의 습도조건에서 사용 된 과실선별기준에 준하여 선별한 후 실험에 이용하였다.
2.실험방법
1)열처리 시 습도조건이 과실품질에 미치는 영향
본 실험은 내부용량이 24ℓ 되는 플라스틱 용기에 감귤시료를 8kg씩 담고,이 용기를 온도 처리실에 넣은 뒤 온도 35℃에서 72시간동안 열처리를 실시하였다.
습도조건은 열처리 중인 과실 주변의 상대습도를 100%와 65%에 해당하는 두 개 의 처리구를 두었고,편의상 상대습도 100%를 고습도 처리구,65%를 저습도 처 리구로 명명하였다.
고습도 처리구의 환경조건 설정은 온도 처리실 바닥에 80℃정도의 뜨거운 물 을 분무하여 기본 습도를 유지시킨 후 신속히 가습기를 작동시켜 저장고 내의 습도를 높인 다음 18㎛ HDPE필름에 표면적의 2% 천공 면적을 가지는 천공필름 (S1,Taebang PatecCO.LTD.,Korea)을 덮어 필름 내 고습조건을 유지하였다.
저습도 처리구의 환경조건은 필름을 이용하지 않고 감귤시료를 온도 처리실의 습도조건인 65%의 대기에 그대로 노출시켰다.처리 직후 과실의 품질분석을 위 해 가용성고형물,산함량,경도 등을 분석하였고,후각과 미각에 미치는 영향을 판단하는 이취(off-flavor)관능평가는 처리가 끝나고 3일이 경과된 시점에서 실 시하였다.
2)열처리시 과실포장용 필름종류가 과실품질에 미치는 영향
실험에 이용된 필름은 100㎛ LDPE(low density polyethylene) film, 30㎛
LDPE film,18㎛ HDPE(high density polyethylene)2% 천공필름(S1,Taebang PatecCO.LTD.,Korea)이고 필름포장을 하지 않은 것을 무처리로 하여 대조구 로 사용하였다.처리량은 시험의 균일성을 위하여 위의 습도조건 실험과 동일한 조건으로 실시하였다.온주밀감을 플라스틱 용기에 8kg씩 담은 후 각각의 필름 으로 전체를 밀봉하였다.열처리는 30℃에서 55시간동안 실시하였다.
3)열처리 시 온도와 시간 조합이 과실품질에 미치는 영향
위의 실험과 동일하게 시료는 8kg씩 플라스틱 용기에 담았고,열처리를 위한 온도는 25,30,35℃의 세 조건으로 설정하여 열처리를 실시하였다.열처리에 의 한 산함량의 감소 목표는 온주밀감의 평균 고산도인 1.2~1.3%에서 고품질 기준 산도인 1.0%이하로 낮추기 위해 0.2~0.3% 감소로 설정하였고, 산함량 약 0.2~0.3%를 감소하기까지 온도와 적정시간의 조합을 찾고자 하였다.예비 실험을 통하여 열처리 시간은 35℃의 경우 48,72시간,30℃는 72,96시간,25℃는 96, 144시간으로 정하였고 대조구는 실온(10±0.9℃)에서 144시간 후에 분석하였다.
모든 처리구의 과실은 18㎛ HDPE 2% 천공필름에 담아 처리하였고,35℃처리구 에서는 필름 무처리구를 추가하여 실험하였다.열처리가 끝난 후 과실을 모두 1 5℃ 저장고로 옮겼으며,품질 분석은 처리 직후,수확후 15일,30일 동안 저장하 면서 실시하였다.
4)호흡량 및 과실 내부 CO2측정
호흡량은 과실에서 발생되는 CO2발생량을 측정하여 조사하였고 온도 25,30, 35℃에서 각각 측정하였다.시료를 수확한 즉시 항온기에 넣고 약 2시간 경과하 여 각 온도별로 품온이 오른 것을 확인하였다.그 다음 부피 1ℓ의 밀봉이 가능 한 용기에 과실을 넣어 1시간 경과 후 용기 내부의 공기 1㎖를 채취하여 GC(HP 5890,Hewlett Packard,USA)에 주입하여 분석하였다.표준가스로 1%농도의 CO2(Supelco)를 이용하였으며,GC의 운영 조건은 Table1과 같다.
Table1.GC conditionsforanalysisofCO2
Parameters Conditions
Column SUS, ∅2.45mm, length 2.0m Carrier gas He
Detector TCD
Injection volume 1㎖
Flow rate 30㎖/min Oven temperature 110℃
Detector temperature 180℃
과실의 내부 이산화탄소 농도는 과실 배꼽부위 정중앙에 주사바늘을 꽂아 과 실내부의 공기를 1㎖ 채취하여 GC로 분석하였고,분석조건은 호흡량 측정을 위 한 CO2분석과 동일하다.
5)필름 내 가스조성 측정
적정 필름 선정 실험에서 열처리 중 필름 내 가스조성을 분석하였다.필름 포 장 내 O2 및 CO2 농도는 CO2/O2 analyzer(CheckMate 9900,PBIDansensor, Denmark)를 이용하여 3시간 단위로 측정하였다.
6)산,가용성고형물 함량,및 당산비
착즙한 과즙의 산함량은 McAllister(22)의 방법에 준하여 측정하였으며,과즙 5
㎖을 채취하여 페놀프탈레인을 2~3방울 떨어뜨리고,0.1N NaOH(Aldrich)로 변색 되는 시점까지 적정하여 소비량을 구한 후 다음의 식에 의해 citricacid로 환산 하였다.
Acidity(v/v, %) =
Titration volume(㎖)×0.1×0.0064×10×100 Sample volume(㎖)
과즙의 가용성고형물 함량은 굴절당도계(Refractometer,ATAGO,Japan)로 측 정하였다.당산비는 측정된 가용성고형물과 산함량의 비율로 나타내었다.
7)유리당 및 유기산 정량
주입용 시료는 착즙한 과즙을 초순수 증류수를 사용하여 1,000배 희석하고 Milliporefilter(0.45㎛)로 여과하여 준비하였다.유리당 분석은 HPLC (ICS-3000, Dionex,USA)를 사용하였으며 운영조건은 Table2와 같다. 유리당 정량을 위한 표준물질로서는 fructose,glucose,sucrose(SigmaChemicalCo.,GR)를 사용하였 고,온주밀감 유리당 함량 범위를 완전히 포함하는 세 농도를 만들어 측정한 후 검량선을 작성하여 정량에 이용하였다.
Table2.HPLC conditionsforanalysisoffreesugars
Parameters Conditions
Column Carbopac PA1 Mobile phase 100mM NaOH Detector INT Amperometry Injection volumn 10㎛
Flow rate 1㎖/min Column temperature 30℃
유기산 분석도 HPLC(ICS-3000,Dionex,USA)를 사용하였으며,운영조건은 Table 3과 같다.표준품과 검량선의 작성은 유기산 정량을 위한 표준물질로 L-malic,citric,oxalicacid(SigmaChemicalCo.,GR)를 사용하였다.
Table3.HPLC conditionsforanalysisoforganicacid
Parameters Conditions
Column lonpacⓇ ICE-AS6
Mobile phase 0.4mM Heptaflorobutyric acid Detector Conductivity
Injection volumn 10㎛
Flow rate 1㎖/min Column temperature 30℃
8)경도,감모율 및 부패과율
감귤의 경도는 외관상의 신선도를 나타내기 위해 측정하였으며,∅50mm probe 가 부착된 textureanalyzer(Ta-Xt2,England)를 이용하여 5kg의 힘으로 과실을 7㎜ 정도 평평하게 눌렀을 때 얻어지는 힘의 최대치를 Newton(N)값으로 나타 내었다.감모율은 처리 전과 처리 후에 중량을 측정하여 손실된 중량을 처리 전 초기중량과 대비하여 백분율로 환산하였다.부패과율은 각 처리구에서 부패과실 을 선별하고 중량을 측정한 다음 총 중량에 대비하여 백분율로 계산하였다.
9)에탄올 및 아세트알데하이드 정량
감귤 과즙내의 에탄올과 아세트알데하이드 함량은 Davis(23)의 방법에 준하여 다음과 같이 측정하였다.50㎖짜리 삼각플라스크에 과즙 5㎖을 넣고 윗부분에 실 리콘 재질의 cap을 씌우고 parafilm으로 완전 밀봉한 뒤 30℃ 항온수조에 놓아둔 다.30분이 경과한 후 주사바늘을 이용하여 플라스크 내의 headspace에서 gas1
㎖을 채취하여 GC(7890A,Agilent,USA)를 이용하여 분석하였다.표준물질로는 ethylalcoholanhydrous(CarloErba)와 acetaldehyde(CarloErba)를 초순수로 희 석하여 사용하였다.에탄올과 아세트알데하이드 함량 분석의 운영조건은 Table4 와 같다.
Table4.GC conditionsforanalysisofethanolandacetaldehyde Parameters Conditions
Column DB-FFAP, ∅0.25mm, length 30mm Carrier gas He
Detector FID
Injection volume 1㎖, Split mode(10:1) Flow rate 4.73㎖/min
Oven temperature 115℃
Detector temperature 220℃
10)이취(off-flavor)정도 관능평가 및 선호도 조사
이취(off-flavor)정도에 대한 관능평가와 선호도 조사는 감귤 품질분석 업무에 종사하는 20~40대 남녀 성인을 대상으로 21명의 패널을 선발하여 실시하였다.이 취의 정도는 각 패널들이 맛을 본 후 관능적으로 평가하여 3scale척도(0,이취 가 전혀 없음,1;이취가 조금 느껴짐,2;이취가 많이 느껴짐)로 나타내었다.선호 도 조사는 과실의 처리별 정보를 배제하고 맛을 보게 한 뒤,과실의 외부 및 내 부 품질을 종합하여 선호하는 순서대로 1~5순위를 선정토록 하였고 각 순위에서 처리별 과실이 차지하는 비율을 백분율로 나타내었다.
11)통계분석
열처리 후 과실의 품질분석은 처리당 3반복,반복당 40개의 과실을 분석하였 다.신속하고 공정한 분석을 위해 착즙한 과즙 4개씩 같은 양으로 혼합하여 분석 용 시료를 1점으로 만든 뒤 분석하였다.
실험결과의 통계처리는 SAS system(SAS Institutee Inc.,USA)을 이용하여 분산분석(ANOVA)을 하였으며 각 처리구간의 유의성은 Duncan's multiple rangetest를 이용하여 p＜0.05수준에서 유의성을 검증하였다.